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便携式充电CRM图腾柱功率因数校正过零检测延迟与交错相位误差补偿控制

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电工技术学报 2022年第1期37卷 12-23页

作者：王生东李浩然顾占彪张之梁任小永南京航空航天大学自动化学院南京211106 安徽大学电气工程与自动化学院合肥230039 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

图腾柱功率因数校正(PFC)被广泛应用于电动汽车充电机以提高充电效率。该文提出考虑零电压开通(ZVS)裕度和轻载频率限制的全范围ZVS控制模型,全电压范围内实现完全ZVS开通。分析了电流过零检测(ZCD)延迟对输入电流总谐波畸变率(THD)的影... 详细信息

图腾柱功率因数校正(PFC)被广泛应用于电动汽车充电机以提高充电效率。该文提出考虑零电压开通(ZVS)裕度和轻载频率限制的全范围ZVS控制模型,全电压范围内实现完全ZVS开通。分析了电流过零检测(ZCD)延迟对输入电流总谐波畸变率(THD)的影响,提出基于在线时间计算模型的ZCD延迟补偿方法,满载电流THD降低1.4%。针对两相交错相位误差,提出考虑开关周期变化量的相位误差补偿方法,提高交错精度,满载THD进一步降低0.5%。最后,搭建了一台3kW便携式充电机,验证所提控制策略的有效性,充电机前级图腾柱PFC最高效率为98.8%,整机最高充电效率为96.6%,满载THD为2.4%,相比补偿前降低1.9%。

关键词：便携式充电临界电流模式图腾柱功率因数校正电流过零检测交错并联

星载1MHz GaN LLC变换器低反向导通损耗控制

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电工技术学报 2022年第24期37卷 6183-6190页

作者：杨勇宋大威顾占彪徐森锋张之梁南京航空航天大学航空电源重点实验室南京210016 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

氮化镓(GaN)器件反向导通压降一般超过1.8V,400W 1MHz LLC变换器一次侧GaN器件反向导通损耗超过单管总损耗15%。该文提出一种应用于1MHz星载GaNLLC变换器一次侧开关管的低反向导通损耗控制,根据GaN器件结电容放电时间调整死区,在保证实... 详细信息

氮化镓(GaN)器件反向导通压降一般超过1.8V,400W 1MHz LLC变换器一次侧GaN器件反向导通损耗超过单管总损耗15%。该文提出一种应用于1MHz星载GaNLLC变换器一次侧开关管的低反向导通损耗控制,根据GaN器件结电容放电时间调整死区,在保证实现零电压软开关(ZVS)的前提下缩短GaN器件反向导通时间以降低反向导通损耗。所提控制基于数学模型,对GaN器件等效输出结电容与LLC死区内谐振电流进行推导,计算LLC一次侧GaN器件结电容放电时间作为不同工况下死区调节依据。使用抗辐照GaN器件搭建400W 1MHz LLC变换器原理样机,验证所提死区控制。与固定死区(100ns)策略相比,一次侧GaN器件的单管损耗在10%负载与满载下分别降低32%与16%,整机效率分别提高1%和0.2%。

关键词： GaN 卫星应用反向导通损耗 LLC变换器死区

基于二阶拟合模型的SiC双向LLC数字同步整流控制

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电工技术学报 2022年第24期37卷 6191-6203页

作者：李浩然崔超辉王生东张之梁胡存刚安徽大学电气工程与自动化学院合肥230039 中国电子科技集团公司第五十五研究所南京210016 南京航空航天大学自动化学院南京211106

传统LLC同步整流控制采用高频信号检测的方法,易受高dv/dt影响导致占空比丢失,导通损耗增大;而直接给定占空比的方法,无法跟随负载变化,宽负载范围下导通损耗急剧上升。该文提出基于二阶拟合模型的SiC双向LLC数字同步整流控制,跟踪负载... 详细信息

传统LLC同步整流控制采用高频信号检测的方法,易受高dv/dt影响导致占空比丢失,导通损耗增大;而直接给定占空比的方法,无法跟随负载变化,宽负载范围下导通损耗急剧上升。该文提出基于二阶拟合模型的SiC双向LLC数字同步整流控制,跟踪负载和开关频率的变化,实时计算同步整流导通时间。LLC一次侧和二次侧开关管开通时刻一致,同步整流管关断时刻由所计算的同步整流导通时间决定。在宽负载范围内实现了低导通损耗,无需检测高频信号,抗干扰性强。该文分析当谐振电感和输出等效电阻存在10%误差时,同步整流导通时间误差最大仅为2.73%。搭建6.6kWSiC双向LLC充电机实验样机,实验验证了所提同步整流控制的有效性。相比于传统LLC同步整流控制,所提控制正向满载6.6kW下效率提高了0.36%,反向满载3.3kW下效率提高了0.29%。

关键词： LLC变换器同步整流双向 SiC MOSFET 拟合模型

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ISOP并网逆变器谐振环节频率自适应控制

电力电子技术 2022年第8期56卷 36-40页

作者：杨奇朱靖王生东张之梁南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室江苏南京211106

两级式逆变架构在光伏并网、能馈式电子负载等领域应用广泛,在电网频率波动甚至宽频率范围应用时保证并网电流质量是工程应用中面临的实际挑战。针对电网频率波动引起并网电流畸变的问题,提出了谐振环节一体化频率自适应控制策略,消除... 详细信息

两级式逆变架构在光伏并网、能馈式电子负载等领域应用广泛,在电网频率波动甚至宽频率范围应用时保证并网电流质量是工程应用中面临的实际挑战。针对电网频率波动引起并网电流畸变的问题,提出了谐振环节一体化频率自适应控制策略,消除了频率波动对并网电流总谐波畸变率(THD)的影响。同时,为了适应高电压高功率应用,采用多模块输入串联输出并联(ISOP)方法对能馈型电子负载进行集成扩容,基于模块ISOP均压均流原理与电子负载功能的特殊需求,提出了负载功能与均压均流独立实现的输入端主从控制法。最后,实验验证了所提方法的有效性。

关键词：逆变器频率自适应输入串联输出并联

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两级式双向DC/DC变换器的电流纹波抑制

电力电子技术 2022年第8期56卷 108-113页

作者：徐森锋朱昕昳陆懿晨张之梁中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051 中国电子科技集团公司第五十五研究所江苏南京210000 航空电源航空科技重点实验室南京航空航天大学江苏南京211106

双向DC/DC变换器作为储能电池和直流母线的桥梁,电流纹波问题越来越受到关注。首先分析了双向DC/DC变换器中输入电流纹波来源。由于并网使得输入输出功率不平衡,直流母线上存在二次脉动,若控制上无法有效调节母线电压的脉动,则输入电流... 详细信息

双向DC/DC变换器作为储能电池和直流母线的桥梁,电流纹波问题越来越受到关注。首先分析了双向DC/DC变换器中输入电流纹波来源。由于并网使得输入输出功率不平衡,直流母线上存在二次脉动,若控制上无法有效调节母线电压的脉动,则输入电流会含有二次纹波。而当数字控制的精度不够时,每一次调节都会产生较大的量化误差,该量化误差会造成输入电流中的数字化纹波。针对上述问题,建立了小信号模型并对纹波进行了量化计算,提出了比例积分微分谐振(PIDR)控制并应用了高分辨率脉宽调制(PWM)技术。分析了LLC谐振变换器在并网软启时结电容过大导致的能量反灌问题,搭建s域模型,定量分析了开关管寄生电容对变换器的电压电流的影响,并选用结电容更小的SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)解决了该问题。最后搭建了一台2 kW的双向DC/DC变换器,验证了分析和所提策略的有效性。

关键词：变换器电流纹波抑制能量反灌

应用于1-MHz Boost PFC变换器的自适应连续电流源驱动

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中国电机工程学报 2012年第27期32卷 111-118+190页

作者：张之梁胥鹏程蔡卫江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学)

针对高频功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器,提出自适应电流源驱动电路(current source driver,CSD)。由于PFC变换器的占空比在一个输入工频周期内不断变化,半桥结构CSD驱动拓扑很难应用于PFC电路中。为了解决这个问题,... 详细信息

针对高频功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器,提出自适应电流源驱动电路(current source driver,CSD)。由于PFC变换器的占空比在一个输入工频周期内不断变化,半桥结构CSD驱动拓扑很难应用于PFC电路中。为了解决这个问题,提出全桥结构CSD电路并运用到PFCBoost变换器中。该CSD电路不仅可以有效减少高频开关损耗,而且驱动电流会随着主功率MOSFET开关电流的自适应调整。详细给出电路工作原理、损耗分析和设计优化方法,并进行实验验证。

关键词：电流源驱动功率因数校正功率MOSFET MHz开关频率 Boost变换器

农村小学英语生活化教学的现实问题及改进策略

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基础教育论坛 2023年第3期 6-8页

作者：郑延妮张之梁甘肃省古浪县大靖教育工作站

英语教学生活化,是指英语教学活动要紧密联系学生的生活实际,模拟生活情境学习英语,使学生从被动接受者变为主动参与者。目前,由于农村部分英语教师教学理念落后、教学内容单一、教学方法传统、作业程式化等原因,致使生活化教学效果不... 详细信息

英语教学生活化,是指英语教学活动要紧密联系学生的生活实际,模拟生活情境学习英语,使学生从被动接受者变为主动参与者。目前,由于农村部分英语教师教学理念落后、教学内容单一、教学方法传统、作业程式化等原因,致使生活化教学效果不理想。英语教师要从教学理念、教学内容、教学方法和课后作业等方面探寻生活化策略,激发学生的英语学习兴趣,发展学生的英语核心素养。

关键词：农村小学英语教学生活化教学

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全桥三电平变换器的一种新型控制策略

中国电机工程学报 2005年第19期25卷 19-24页

作者：张之梁阮新波南京航空航天大学航空电源重点实验室江苏省南京市210016

对全桥三电平变换器提出了一种新的脉宽调制控制策略——双移相(Double phase-shift,DPS)控制。对比斩波加移相(Chopping plus phase-shift,CPS)控制,该控制策略大大减小开关管体二极管的损耗,使全桥三电平变换器可以工作在三电平模式... 详细信息

对全桥三电平变换器提出了一种新的脉宽调制控制策略——双移相(Double phase-shift,DPS)控制。对比斩波加移相(Chopping plus phase-shift,CPS)控制,该控制策略大大减小开关管体二极管的损耗,使全桥三电平变换器可以工作在三电平模式和两电平模式,从而提高了变换器的效率。同时保持开关管的电压应力只有输入电压的一半,使该变换器非常适合高压输入的场合,并实现所有开关管的零电压开关。此外,全桥三电平变换器输出滤波电感比传统全桥变换器也大为减小。副边整流二极管的电压应力得到了降低。由于变换器的输入电流纹波很小,输入滤波器也得到了减小。本文详细分析全桥三电平变换器在双移相控制策略下的工作原理,讨论参数设计,并且给出实验结果。

关键词：电力电子三电平变换器全桥变换器移相控制软开关

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零电压开关PWM全桥三电平变换器

中国电机工程学报 2005年第16期25卷 17-22页

作者：张之梁阮新波南京航空航天大学航空电源重点实验室江苏省南京市210016

该文针对全桥三电平变换器提出了一种新的控制——斩波加移相控制,引入了飞跨电容和钳位二极管,使全桥三电平变换器可以工作在三电平模式和两电平模式,同时实现所有开关管的零电压开关,从而使变换器适应宽范围输入电压的要求,并保持较... 详细信息

该文针对全桥三电平变换器提出了一种新的控制——斩波加移相控制,引入了飞跨电容和钳位二极管,使全桥三电平变换器可以工作在三电平模式和两电平模式,同时实现所有开关管的零电压开关,从而使变换器适应宽范围输入电压的要求,并保持较高的变换效率。由于开关管的电压应力只有输入电压的一半,使该变换器非常适合高压输入的场合。此外,全桥三电平变换器输出滤波电感比传统全桥变换器大大减小,副边整流二极管的电压应力得到了降低。由于变换器的输入电流纹波很小,输入滤波器也得到了减小。该文详细分析全桥三电平变换器在该控制策略下的工作原理,讨论参数设计,并且给出实验结果。

关键词：电力电子三电平变换器全桥变换器零电压开关